网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

种植牙螺丝的全新3D打印设计畅想

0
分享至

AM易道分享

种植牙的那颗钉子,几十年来长得都差不多。

一根实心钛螺丝,拧进牙床,等骨头从外面长上来把它抱住。

最近有位牙医Dr. Islam Salama想把这根螺丝掏空,用3D打印设计,让骨头长到钉子里面去。


这种设计不是钻几个孔那么简单,也不是铣几道槽。

用一种叫三周期极小曲面的几何把整段体部换掉。

这类曲面里最有名的一种叫陀螺曲面,特点是通体连续、没有尖角、所有孔洞互相贯通,看着像海绵,但每一条通路都是计算出来的,孔径和壁厚可以逐段调。

这个结构最关键的一点,只能用3D打印做。

三个设计核心解决痛点
第一是把植入扭矩压下来。
常规种植体靠拧紧获得初期稳定,扭矩越大,骨壁被挤压得越狠,压迫性坏死的风险跟着上来。
连续曲面没有尖锐节点,载荷理论上顺着曲面铺开,不必硬楔进去。

第二是尖端不做锥形,改成圆钝收尾。

上颌后牙区离上颌窦底很近,尖头植体位置偏一点就可能捅穿窦底,圆头在这类解剖敏感位置容错更大。


第三是孔隙的贯通性。

孔与孔连着,血能进去,细胞能进去,骨可以往里长而不是只贴着外表面长。

更进一步的想法是做出一段刚度渐变。

外层软一点,接近骨的弹性,越往芯部越硬。

金属和骨之间那道硬碰硬的界面,是种植体应力遮挡问题的老根源,渐变结构想解决的就是这个。

设计逻辑是自洽的。

三个质疑追问

受力是否靠谱?

把承力主体掏空,几十年上千万次的咀嚼循环3D打印结构能不能撑得住,这是个最核心的问题。

3D打印大厂原来做过多孔钽结构的种植体,但那条路没走通。

当时那款产品是在实心钛芯外面套一段多孔钽中段,承力的仍然是实心钛,多孔部分做的是界面。

此文这枚是整段体部都镂空,多孔部分直接进了载荷路径,完全不同,可能面临更大的承力考验。

细菌如何抗?

口腔里的生物膜在植入后半小时内就开始附着,成熟之后靠自己分泌的黏性基质死死焊在表面,抗生素渗不进去,器械也刮不干净。

一旦贯通孔隙暴露到口腔环境里,等于给细菌开了一间房子。

针对这点,设计者的回应是划边界。

这不是给普通患者的常规产品,针对的是骨质差、反复失败的病例,并且在骨结合完成前不让格栅暴露。

第三个问题更根本。

这么大的孔,长进去的一定是骨吗?

孔径太小骨长不进,太大又填不满,中间那个窗口有多宽,无法仅凭图纸给出判断。

3D打印的只是毛坯


在设计构想中,可以看到颈部经过后期铣削加工,配合面呈金属光泽,与下方粗糙的打印表面形成鲜明对比。

这张图里那圈亮面,是这枚钉子上最不起眼也最关键的部分。

修复基台要靠它定位、靠它密封,公差得压在几十微米,打印态的表面根本达不到,只能后期上机床铣出来。

设计者自己的工艺路线也是这么走的。

先打印,再铣削上部连接结构,然后超声清洗,做表面涂层之前有时候还得先上等离子清洗。

清洗这关躲不掉。

贯通孔隙里塞满没熔化的金属粉,是所有格栅植入物的共同噩梦,粉末尺寸几十微米,藏在弯弯绕绕的曲面深处,超声不一定能全掏出来。

美国监管方在增材制造医疗器械的技术文件里专门点过这一条。

残留物去除的工艺和验证数据必须写进上市前申报。

AM易道判断

我们的判断是,整段承力都靠TPMS结构的牙种植体短期很难落地。

真正走通的大概率是复合结构。

比如颈部实心保密封和配合精度,体部做一点格栅争取骨长入,中间视受力保留实心芯。

这几年公开的研究基本都在往这个方向收敛,而这枚钉子的加工方案其实已经是半个混合式了。

第二条路是把孔隙当载体用。

贯通结构对生物活性玻璃、磷酸钙涂层乃至缓释药物是天然的容器,几何本身的力学价值未必比得上它作为载体的价值。

材料估计得慎重选择。

钽在成骨分化上的表现优于钛,钛钽合金的打印研究也在推进,短板是临床积累远不如钛,谁先啃这块骨头谁先承担风险。

这枚钉子按此设计打印出来一点都不难,难的是一系列的验证和审核。

连疲劳测试报告和有限元分析都没有的情况下,我们也只能当一个全新应用思路启发参考来看待这个设计。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
塞尔:皇马原本不计划发声;一记者称不理解姆巴佩事件造成严重后果

塞尔:皇马原本不计划发声;一记者称不理解姆巴佩事件造成严重后果

懂球帝
2026-10-29 11:48:11
1500亿待缴:一场富豪补税引发的股灾!

1500亿待缴:一场富豪补税引发的股灾!

胜研集
2026-10-29 13:05:03
选票统计一半,内塔尼亚胡阵营得票56,特朗普认为是自己的支持扭转了走向

选票统计一半,内塔尼亚胡阵营得票56,特朗普认为是自己的支持扭转了走向

老王说正义
2026-10-28 14:21:10
盒马被曝员工预留打折产品顾客想买遭拒,官方客服:该行为不允许,核实后将从重处理

盒马被曝员工预留打折产品顾客想买遭拒,官方客服:该行为不允许,核实后将从重处理

界面新闻
2026-10-28 16:32:13
实测即梦短剧工作室,这可能是 Seedance 2.5 最有性价比的用法

实测即梦短剧工作室,这可能是 Seedance 2.5 最有性价比的用法

爱范儿
2026-10-29 12:08:50
姆巴佩恐面临6亿天价赔偿,震惊全球!

姆巴佩恐面临6亿天价赔偿,震惊全球!

互联网品牌官
2026-10-29 12:16:13
太恶心了!闻到屎臭味:陕西妇科医护发文吐槽阴超接诊经历,患者检查后诊室全面消杀,评论区吵成一片

太恶心了!闻到屎臭味:陕西妇科医护发文吐槽阴超接诊经历,患者检查后诊室全面消杀,评论区吵成一片

火山詩话
2026-10-29 09:31:30
东契奇缺席里夫斯16+6湖人击退快船,凯斯勒11+9加兰14分5失误

东契奇缺席里夫斯16+6湖人击退快船,凯斯勒11+9加兰14分5失误

湖人崛起
2026-10-29 13:03:02
贾乃亮以后或许不会直播带货了,不是因为带货业绩不好了,也不是挣够钱打算收手,而是他当下的经营模式,快让无数小直播间没有生存空间了

贾乃亮以后或许不会直播带货了,不是因为带货业绩不好了,也不是挣够钱打算收手,而是他当下的经营模式,快让无数小直播间没有生存空间了

放开他让wo来
2026-10-29 09:00:03
新华社消息|国内最长地铁环线全线开通

新华社消息|国内最长地铁环线全线开通

新华社
2026-10-29 10:28:04
太卷了!上海黄浦招94个社工,涌进北大复旦毕业生,网友:这学历干居委会图什么

太卷了!上海黄浦招94个社工,涌进北大复旦毕业生,网友:这学历干居委会图什么

聊斋新志
2026-10-28 16:17:57
这387万太赚了!勒布朗13+10+0失误又刷纪录 顶中锋还协防补位

这387万太赚了!勒布朗13+10+0失误又刷纪录 顶中锋还协防补位

颜小白的篮球梦
2026-10-29 10:09:25
人心隔肚皮?女子攒30万,怕变成婚后财产,想存哥哥那里,又怕嫂子心思难猜,怎么办

人心隔肚皮?女子攒30万,怕变成婚后财产,想存哥哥那里,又怕嫂子心思难猜,怎么办

丫头舫
2026-10-29 10:35:56
中方确认不出席,菲方连忙改口,没有要与台合作!结果还是失望了

中方确认不出席,菲方连忙改口,没有要与台合作!结果还是失望了

共工之锚
2026-10-29 00:13:30
送别人民好干部!刘延东同志终年81岁,愿万千网友献上一朵小红花

送别人民好干部!刘延东同志终年81岁,愿万千网友献上一朵小红花

水泥土的搞笑
2026-10-29 12:26:10
与抹黑中国日剧联名,三丽鸥在日本官网致歉:停止联名及后续项目,将加强审核

与抹黑中国日剧联名,三丽鸥在日本官网致歉:停止联名及后续项目,将加强审核

界面新闻
2026-10-29 14:26:34
刚刚,世界第二高铁国重大事故,死伤惨重 | 地球知识局

刚刚,世界第二高铁国重大事故,死伤惨重 | 地球知识局

地球知识局
2026-10-28 22:28:01
特朗普宣布,委内瑞拉将成为美国第51个州

特朗普宣布,委内瑞拉将成为美国第51个州

罗富强说
2026-10-28 12:50:45
李先念和杨尚昆,为什么都只当了一届国家主席?

李先念和杨尚昆,为什么都只当了一届国家主席?

【历史客栈】
2026-10-29 10:00:28
外媒称中国股市连跌12周!瞎说——我们这叫“待涨12周”

外媒称中国股市连跌12周!瞎说——我们这叫“待涨12周”

城事堂
2026-10-29 08:59:21
2026-10-29 14:55:00
AM易道 incentive-icons
AM易道
为3D打印以及人工智能从业者提供有价值的信息。(行业分析,科技树展望,竞争策略,内幕消息)
1140文章数 9关注度
往期回顾 全部

科技要闻

MacBook终于能触屏了:22999元起

头条要闻

女子在周六福店花361.8万定购黄金 未收到货也不退款

头条要闻

女子在周六福店花361.8万定购黄金 未收到货也不退款

体育要闻

普通人徐嘉余的入口与出口

娱乐要闻

李嘉格自曝离婚内情:过错方净身出户

财经要闻

“对不起,我们不投具身智能了”

汽车要闻

首销期权益价23.98万起 2026款理想i6上市

态度原创

手机
教育
艺术
公开课
军事航空

手机要闻

Q3折叠屏:华为断崖式领先,小米重返前三,vivo第四

教育要闻

“双一流”高校公布,计算机科学与技术等5个专业停招

艺术要闻

16岁开始打工,40岁拿影后,她早就该火了

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

军事要闻

万斯致信伊朗安全高官试图重启谈判

无障碍浏览 进入关怀版